Senaste nytt Forums Vindsurfing Konfen Vindsurfing Planing = equivalent of an aeroplane breaking the sound barrier

  • Planing = equivalent of an aeroplane breaking the sound barrier

    Publicerad av vartan på 22 maj, 2006 vid 21:46

    How planing works
    Normally a non-planing, displacement, hull is restricted in its maximum speed by a formula related to its overall length

    HSPD=√(LWL)*1.34,

    where HSPD (in knots) is maximum hull speed, and LWL is the hull length in feet at waterline. This speed is maximised when the boat sits between the bow and stern waves, with no intervening self-caused waves along its length.

    At low speeds, a hydroplaning hull acts as a displacement hull. But, when the speed increases the hull begins acting as a planing hull. However, when the boat begins to plane the formula becomes irrelevant since the boat is climbing its own bow-wave. The bow rises slightly as it starts by mounting its own bow wave. When it reaches the speed where it overtakes the bow wave, the bow resumes its normal attitude. The boat can often be seen to leave its stern-wave some distance behind it. The hull is now planing.

    Beginning to plane is the aquatic, and less dramatic, equivalent of an aeroplane breaking the sound barrier. The aeroplane at Mach 1 begins to pierce and go beyond its own ‘bow wave’, i.e. the compressed layers of air on its front surfaces and ahead of it.

    A hydroplaning hull travels faster and more efficiently than a displacement hull of comparable size due to two factors:

    less area of the hull is in contact with the water. This reduces the friction on the hull caused by water.
    the hull is displacing less water from its path. Water is relatively heavy and a displacing hull must displace its own weight of water.
    The characteristics of a planing hull are that it is narrow at the prow, with a broader beam towards the rear. The shape of the underneath of the rear of a larger, planing, powerboat is often V shaped. To plane, the power to weight ratio must be high; sailing boats need a good sail area and powerboats need a highly powered engine.

    Note that under some high wind conditions, very light craft (such as windsurfers and kitesurfers) can actually be pulled up onto the surface of the water, or into the air, by the upward lift of the sail alone. Although this certainly reduces water resistance, it is probably better described as flying, rather than hydroplaning. It is also not a sustainable state, as sailing (or kite flying) involves the extraction of energy from the shear force between the wind and the water. If the entire hull leaves the water, the craft will quickly come to rest relative to the wind, and lose its lifting/driving force.

    http://en.wikipedia.org/wiki/Planing_%28sailing%29#How_planing_works

    Där ser man. Någon annan som har en bättre förklaring?
    Surfa på!

    bananen svarade 17 år, 9 månader sedan 5 Medlemmar · 5 Svar
  • 5 Svar
  • pure

    Medlem
    23 maj, 2006 vid 06:20

    Det var intressant.. det var en artikel på Boards hemsida oxå som förklarade fysiken bakom planing.
    http://www.boards.co.uk/articles/index.asp?ID_A=298&article_type=16

  • jeppepeppe

    Medlem
    24 maj, 2006 vid 13:43

    Jag kan iofs lova att det går snabbare i Mach 1 ;)…

  • rasmus_w

    Medlem
    1 juni, 2006 vid 00:12

    Den där sista biten om att vi vindsurfare snarare flyger håller jag inte med om. Det är rätt lite uppåtriktad kraft i seglet när man seglar rakt fram, men det är inte första gången jag har hört sånt. Ibland komplett med illustrationer som visar att en vindsurfare lutar riggen så kraftigt mot lovart att masten nästan är vågrät.

  • Oregistrerad

    Gäst
    2 juni, 2006 vid 12:06

    Hej
    Känner mig nöd och tvungen att svara på detta inlägg.
    Resonemanget ovan är inte helt ovanligt men det är inte direkt förklarande till varför vi planar iväg på våra små plankor, dessutom är det lite vilseledande och inte fullt korrekt. Analogin med ett flygplan som går genom ljudvallen är inte heller korrekt.

    Varför planar brädan?
    Det är inte knepigare än varför seglet producerar den kraft som driver oss framåt. Se brädan som en vinge i horisontal planet som endast anströmas över trycksidan/undersidan eller i analogi med seglet du håller i händerna, den sida av seglet som är vänd mot dig när du seglar.
    När du driver brädan framåt genom vattnet så gör du det men ett visst akterligt trim. Detta leder till att du pressar vattnet neråt och det skapar en motkraft som lyfter brädan. Ju snabbar du pressar ner vattnet (dvs driver brädan framåt) ju större blir denna motkraft. När denna motkraft är tillräkligt stor för att lyfta brädan ur vattnet så att du inte längre är beroende av flytkraften som brädan ger så planar brädan. Den våta yta minskar drastiskt och därmed motståndet, vilket ökar farten, vilket ger mer lyftkraft vilket minskar ytan ytterligar, mer fart osv. Att den våta ytan minskas så drastiskt för en vindsurfingbräda (och därmed motståndet) leder till den accerlation som vi upplever så häftig och unik för vindsurfing och möjligtvis i kitesurfing.

    Ovan är förklaringen till varför brädan planar.

    Formeln HSPD=√(LWL)*1.34 brukar normalt sätt skrivas
    Frouds tal= farten i m/s /(vattenlinje längd i m * 9.81 (m/s2) eller g) och Froudstal är egentligen bara ett jämförelse tal mellan båtens längd och våglängden i det vågsystem som båten genererar. När Frouds tal är runt 0.46-0.47 kan man visa att våglängden är ungefär så lång som båten och på ett sådant sätt att bogvågen förstärker häckvågen maximalt detta leder till att båten trimmar på häcken och om den är tex formad som på en snipa dvs väldigt rund i aktern så sugs aktern neråt vilket ger mer trim och större motstånd. Det går bra att driva båten snabbar men motståndet ökar markant med farten därför så säger man då att båten uppnat sin max fart men det är alltså ingen absolut sanning. En planande båt har en djup akterspegel och horisontella skrovlinjer vilket genererar mer lyftkraft ju mer båten trimmar och ju fortare genom vattnet den går. Därför börjar en sådan båt att plana men i lägre farter så genererar ett sådant skrov ett större motstånd än en snipa.

    Hursom helst så går det få en båt att plana både tidigare och senare än vid Frouds tal 0.47. Det beror egentligen på hur mycket båten väger i förhållande till hur mycket lyftkraft skrovet kan producera. Faktum är att de flesta båtar inte planar fullt ut för än vid frouds tal 1 – 1.2 . Kan också nämna att en allmän vedertagen definition på när en båt anses plana är när ovannämnda lyftkraft är större än halva båtens vikt.
    När det gäller surfingbrädor så seglas de nästan uteslutand i farter där lyftkraften står för nästan hela vikten.

    mvh Henrik

  • bananen

    Medlem
    2 juni, 2006 vid 21:11

    Det är faktiskt kalkyl som skrivit detta, fast han vågar inte stå för det.

Logga in för att svara.

Installera Surfzone som app?

For IOS and IPAD browsers, Only option to install PWA is to use add to home screen in safari browser

Surfzones app (PWA) har installerats.

Registrera dig

Använd ditt Facebook-/Googlekonto.

Eller e-post

[RM_Form id='2']

Välkommen

Ny diskussion i forum

Senaste nytt Forums Vindsurfing Konfen Vindsurfing Planing = equivalent of an aeroplane breaking the sound barrier

Du måste vara inloggad för att skapa nya diskussioner.